(57)【要約】  実装ヘッド２は、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃ、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃ、及び可動のミラーユニット２７を備える。ミラーユニット２７が進入位置にあると、ミラー３８Ａ，３８Ｂが撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野に進入して撮像の光軸を屈折させ、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの先端及び／又は保持された部品１００が撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃで撮像可能となる。ミラーユニット２７が退避位置にあると、ミラー３８Ａ，３８Ｂが撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野から退避し、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃで部品供給位置６ａや実装位置１０１ａを撮像可能となる。
2012026101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を先端に吸着して保持する吸着ノズルを備え、部品供給位置に配置された前記部品を前記吸着ノズルで保持して基板上の実装位置に実装する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドに備えられた撮像装置と、
複数の反射面を備え、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して撮像装置の撮像の光軸を屈折させ、それによって前記撮像装置が前記吸着ノズルの先端と前記吸着ノズルに保持された部品の少なくともいずれか一方を撮影可能となる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避し、それによって前記撮影装置が前記部品供給位置と前記実装位置の少なくともいずれか一方を撮像可能となる退避位置とに移動する、前記実装ヘッドに備えられたミラーユニットと
を備える部品実装装置。
【請求項２】
前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、
前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで前記進入位置と前記退避位置に移動する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのうちの１個について前記進入位置となる寸法及び形状を備え、
前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで、前記複数の吸着ノズルに対して順次１個ずつ前記進入位置となる、請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、
前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に対して交差する方向に移動することで前記進入位置と前記退避位置とに移動する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記実装ヘッドはＸ方向に移動可能にＸビームに支持され、前記吸着ノズルの並び方向はこのＸ方向を向いており、
前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのすべてについて同時に前記進入位置となる寸法及び形状を備え、
前記ミラーユニットは、前記退避位置では前記Ｘビームの下方に位置する、請求項４に記載の部品実装装置。
【請求項６】
部品供給位置に配置された部品を実装ヘッドに備えられた吸着ノズルの先端に吸着保持し、基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、
前記実装ヘッドに、撮像装置とミラーユニットとを設け、このミラーユニットは、複数の反射面を備え、これら複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して撮像装置の撮像の光軸を屈折させる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避する退避位置とに移動可能であり、
前記部品供給での部品の保持後に前記実装ヘッドが前記実装位置に向かうときの前記吸着ノズルに保持された部品、及び前記実装位置への前記部品の実装後に前記実装ヘッドが前記部品供給位置に戻るときの吸着ノズルの先端のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記進入位置に移動させて前記撮像装置で撮像し、
前記部品供給位置にある前記部品、前記部品を実装する前の前記基板の前記実装位置、及び前記部品を実装した後の前記基板の前記実装位置のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記退避位置に移動させて前記撮像装置で撮像する、部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を基板に実装する部品実装装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プリズムとミラーの位置を変更することで、実装ヘッドが備える吸着ノズルに保持された部品を同一のカメラで下面及び側面の２方向から撮像可能とした部品実装装置が開示されている。特許文献２には、吸着ノズルによる吸着保持前の部品が供給されている部品供給位置（例えばカセットフィーダの部品取出位置）や、吸着ノズルに保持された部品が実装される基板上の位置（実装位置）を、実装ヘッドに搭載されたカメラで撮影することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３５３７３６公報
【特許文献２】特開２００８−９８４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実装状態の良否判定の精度や、実装不良の原因解析の精度を向上して実装品質向上を図るには、吸着ノズルに保持された部品と、部品供給位置、実装位置等のその他の対象との両方を撮像することが好ましい。しかし、特許文献１，２に開示されたものを含め、従来知られている部品実装装置は、これら２種類の対象毎に別個のカメラを備えており、構造が複雑である。【０００５】
本発明は、吸着ノズルの先端及び／又は吸着ノズルに保持された部品と、部品供給位置及び又は実装位置との両方を共通の撮像装置で撮像可能であり、簡易な構成でありながら、実装状態の良否判定の精度や、実装不良の原因解析の精度の向上による実装品質向上を実現できる部品実装装置及びその方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、部品を先端に吸着して保持する吸着ノズルを備え、部品供給位置に配置された前記部品を前記吸着ノズルで保持して基板上の実装位置に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドに備えられた撮像装置と、複数の反射面を備え、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して撮像装置の撮像の光軸を屈折させ、それによって前記撮像装置が前記吸着ノズルの先端と前記吸着ノズルに保持された部品の少なくともいずれか一方を撮影可能となる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から相対的に退避し、それによって前記撮影装置が前記部品供給位置と前記実装位置の少なくともいずれか一方を撮像可能となる退避位置とに移動する、前記実装ヘッドに備えられたミラーユニットとを備える部品実装装置を提供する。【０００７】
ミラーユニットが進入位置と退避位置に移動することで、吸着ノズルの先端及び／又は吸着ノズルに保持された部品と、部品供給位置及び／又は実装位置との両方を、共通の撮像装置で撮像可能である。つまり、これらの撮像対象毎に別個の撮像装置を設ける必要がなく、部品実装装置の構成を簡易化できる。吸着ノズルの先端及び／又は吸着ノズルに保持された部品と、部品供給位置及び／又は実装位置との両方を撮像することで、実装状態の良否判定の精度や、実装不良の原因解析の精度を向上できる。【０００８】
具体的には、前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで前記進入位置と前記退避位置に移動する。【０００９】
この場合、前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのうちの１個について前記進入位置となる寸法及び形状を備え、前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで、前記複数の吸着ノズルに対して順次１個ずつ前記進入位置となることが好ましい。この構成により、ミラーユニットを小型軽量化できる。【００１０】
代案としては、前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に対して交差する方向に移動することで前記進入位置と前記退避位置とに移動する。【００１１】
前記実装ヘッドはＸ方向に移動可能にＸビームに支持され、前記吸着ノズルの並び方向はこのＸ方向を向いており、前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのすべてについて同時に前記進入位置となる寸法及び形状を備え、前記ミラーユニットは、前記退避位置では前記Ｘビームの下方に位置することが好ましい。この構成により、実装ヘッドのＸ方向の寸法を小型化できる。【００１２】
本発明の第２の態様は、部品供給位置に配置された部品を実装ヘッドに備えられた吸着ノズルの先端に吸着保持し、基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、前記実装ヘッドに、撮像装置とミラーユニットとを設け、このミラーユニットは、複数の反射面を備え、これら複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して撮像装置の撮像の光軸を屈折させる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から相対的に退避する退避位置とに移動可能であり、前記部品供給での部品の保持後に前記実装ヘッドが前記実装位置に向かうときの前記吸着ノズルに保持された部品、及び前記実装位置への前記部品の実装後に前記実装ヘッドが前記部品供給位置に戻るときの吸着ノズルの先端のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記進入位置に移動させて前記撮像装置で撮像し、前記部品供給位置にある前記部品、前記部品を実装する前の前記基板の前記実装位置、及び前記部品を実装した後の前記基板の前記実装位置のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記退避位置に移動させて前記撮像装置で撮像する、部品実装方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の部品実装装置及びその方法によれば、ミラーユニットが進入位置と退避位置に移動することで、吸着ノズルの先端及び／又は吸着ノズルに保持された部品と、部品供給位置及び／又は実装位置との両方を共通の撮像装置で撮像可能であるので、簡易な構成でありながら、実装状態の良否判定等の精度向上による実装品質向上を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る部品実装装置を示す模式的な斜視図。
【図２Ａ】第１実施形態における実装ヘッドをＹ方向から見た図（ミラーユニットは退避位置）。
【図２Ｂ】第１実施形態における実装ヘッドをＹ方向から見た図（ミラーユニットは左端の吸着ノズルの進入位置）。
【図２Ｃ】第１実施形態における実装ヘッドをＹ方向から見た図（ミラーユニットは右端の吸着ノズル進入位置）。
【図３Ａ】第１実施形態における実装ヘッドをＸ方向から見た図（ミラーユニットは退避位置（図２Ａ参照））。
【図３Ｂ】第１実施形態における実装ヘッドをＸ方向から見た図（ミラーユニットは右端の吸着ノズルの進入位置（図２Ｃ参照））。
【図４】本発明の第２実施形態に係る部品実装装置の実装ヘッドをＸ方向から見た図（ミラーユニットは進入位置）。
【図５】第２実施形態における実装ヘッドをＹ方向から見た図（ミラーユニットは左端の吸着ノズルの進入位置）。
【図６Ａ】本発明の第３実施形態に係る部品実装装置の実装ヘッドをＸ方向から見た図（ミラーユニットは進入位置）。
【図６Ｂ】第３実施形態における実装ヘッドをＸ方向から見た図（ミラーユニットは退避位置）。
【図７】第３実施形態における実装ヘッドをＹ方向から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
（第１実施形態）
図１を参照すると、部品実装装置１は、実装ヘッド２、実装ヘッド２をＸＹ方向に位置決めするヘッド位置決め装置３、基板保持テーブル４、基板搬送部５、及び例えば複数のカセットフィーダの集合体である部品供給部６を基台７上に備える。実装ヘッド２は、部品１００を吸着保持する複数の吸着ノズル１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを備える。個々の吸着ノズル１１Ａ〜１１ＣはＺ方向に昇降可能であり、かつＺ方向の軸線周りに回転可能である。Ｘ方向とＹ方向は共に基板１０１の表面沿いの方向（本実施形態では実質的に水平面内）であって互いに直交する。Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に直交する方向（本実施形態では実質的に鉛直方向）である。なお、図１では図において手前側の実装ヘッドとその位置決め装置の図示を省略している。
【００１７】
基板搬送部５により搬入された基板１０１が基板保持テーブル４に保持される。実装ヘッド２はヘッド位置決め装置３によりＸＹ方向に移動することで、部品供給部６の部品供給位置６ａ（例えばカセットフィーダの部品取出位置や部品供給トレイの部品取出対象となる凹部）に対して位置決めされる。個々の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃが降下して部品１００を吸着保持する。その後、ヘッド位置決め装置３による実装ヘッド２のＸＹ方向の移動により、基板１０１上の実装位置１０１ａに対して吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃが位置決めされ、吸着保持された部品１００が実装される。すべての部品１００の実装が完了するまで、部品供給部６における吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃによる部品１００の吸着保持と、それに続く基板１０１への部品１００の実装とが繰り返される。実装完了後の基板１０１は基板搬送部５によって基板保持テーブル４から搬出される。実装ヘッド２、ヘッド位置決め装置３、基板搬送部５、並びに後述するミラー駆動機構３６を含む部品実装装置１の動作は図１にのみ模式的に示す制御装置１２により制御される。
【００１８】
図２Ａから図３Ａをさらに参照すると、ヘッド位置決め装置３は、Ｘ方向に延在してＸ方向直動ガイド１３によりＸ方向に移動可能に実装ヘッド２を支持するＸビーム１４と、Ｙ方向に延在してＸビーム１４をその両端でＹ方向直動ガイド１５によりＹ方向に移動可能に支持する一対のＹビーム１６Ａ，１６Ｂとを備える。個々のＹビーム１６Ａ，１６Ｂは両端が基台７に固定されている。実装ヘッド２は例えばリニアモータであるＸ方向駆動機構１８によりＸ方向直動ガイド１３上を移動し、Ｘビーム１４も同様に例えばリニアモータであるＹ方向駆動機構１９によりＹ方向直動ガイド１５Ａ，１５Ｂ上を移動する。
【００１９】
以下、主として図２Ｃ及び図３Ｂを参照して実装ヘッド２について詳細に説明する。実装ヘッド２は、前述のＸ方向直動ガイド１３を介してＸビーム１４に搭載されたキャリッジプレート２１に固定されるヘッド本体２２を備える。
【００２０】
ヘッド本体２２には複数本（本実施形態では３本）の吸着ノズル１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが備えられている。これらの吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃは、ヘッド本体２２から実質的に鉛直方向下向きに延びており、吸着孔が開口した先端面１１ａ（図２Ａ参照）は下向きである。また、本実施形態では、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃは平面視で直線をなすように一方向に沿って並べられており、その並び方向はＸ方向（実装ヘッド２がＸビーム１４上を移動する方向）に設定されている。ヘッド本体２２内には、吸着ノズル１１Ａ〜１１ＣをＺ方向に昇降させるための機構と、それ自体の軸線回りに回転させるための機構とが内蔵されている。また、ヘッド本体２２には、個々の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃと真空源との間に介在する真空弁が内蔵されている。個々の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃは、真空弁が開弁されると真空源と連通されて先端面１１ａに部品１００を吸着保持し、真空弁が閉弁されると真空源との連通が遮断されて部品１００の吸着保持を解除する。
【００２１】
個々の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃ毎に、例えばＣＣＤ型撮像素子のような撮像素子を備える撮像カメラ（撮像装置）２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが設けられている。本実施形態では、個々の撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃは、カメラブラケット２４を介してヘッド本体２２に固定されている。図３Ａ及び図３Ｂに最も明瞭に示されているように、個々の撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃは対応する吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの側方に隣接して配置されている。また、本実施形態では、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野方向は斜め下向きに固定されている。撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃ毎に、例えば複数のＬＥＤのような発光素子を備える照明装置２５が設けられている。
【００２２】
実装ヘッド２にはＸ方向に移動するミラーユニット２７が設けられている。ヘッド本体２２の下端付近には、Ｘ方向に突出し（図２Ａから図２Ｃ参照）、かつＹ方向に突出する（図３Ａ，図３Ｂ参照）板状のレールブラケット２８が設けられている。このレールブラケット２８のＹ方向の先端部分の下面にＸ方向に延びるガイドレール２９Ａが設けられ、このガイドレール２９Ａと平行になるようにレールブラケット２８及びヘッド本体２２の下面にもう１本のガイドレール２９Ｂが設けられている。これらのガイドレール２９Ａ，２９Ｂには、ガイドブロック３０Ａ，３０ＢがＸ方向に進退可能にそれぞれ係合している。これらガイドブロック３０Ａ，３０Ｂにミラーユニット２７の中空状のケーシング３２が懸架されている。
【００２３】
ミラーユニット２７のケーシング３２は、概ねＸＹ平面に拡がる板状の基部３２ａと、この基部３２ａのＹ方向の先端側（図３Ａ及び図３Ｂにおいて左端側）から上向きに突出するＸ方向に間隔を隔てて配置された一対の支柱３２ｂ，３２ｃを備える。また、ケーシング３２は、基部３２ａのＹ方向の後端側（図３Ａ及び図３Ｂにおいて右端側）から上向きに突出する支持壁３２ｄを備える。支柱３２ｂ，３２ｃの上端にそれぞれガイドブロック３０Ａが固定され、支持壁３２ｄに上端にガイドブロック３０Ｂが固定されている。基部３２ａと支柱３２ｂ，３２ｃで囲まれた前面開口３３により、ミラーユニット２７が後述する進入位置に相対的に移動されたときに、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃによる撮像対象に対しての撮像の光軸は、ケーシング３２の内部空間３２ｅへの通過が許容される。また、支持壁３２ｄと支柱３２ｂ，３２ｃで囲まれた側面開口３４Ａ，３４Ｂにより、ミラーユニット２７の移動に伴う吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの内部空間３２ｅに対する進入と退出が許容される。つまり、これら側面開口３４Ａ，３４Ｂにより、ミラーユニット２７のケーシング３２は吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃと干渉することとなくＸ方向に移動可能となっている。
【００２４】
ミラーユニット２７は、例えばリニアモータやモータ−ボールネジ機構等により構成されるミラー駆動機構３６によってガイドレール２９Ａ，２９Ｂに沿ってＸ方向に進退移動する。具体的には、ミラーユニット２７は、図２Ａに示すように３本の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃのうち最も左側の吸着ノズル１１Ａよりさらに左側（−Ｘ側）に位置してミラーユニット２７の内部空間３２ｅ内にいずれの吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃも配置されない、言い換えれば、撮像対象の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対して配置されない退避位置から、図２Ｂに示すように最も左側の吸着ノズル１１Ａがミラーユニット２７の内部空間３２ｅに進入する位置、及び中央の吸着ノズル１１Ｂが内部空間３２ｅに位置する位置（図示せず）を経て、図２Ｃに示すように最も右側の吸着ノズル１１Ｃがミラーユニット２７の内部空間３２ｅに位置する進入位置まで＋Ｘ方向に移動可能である。また、これとは逆に、ミラーユニット２７は図２Ｃで示す最も右側の吸着ノズル１１Ｃがミラーユニット２７の内部空間３２ｅに進入する位置から、例えば、図２Ａに示す退避位置まで−Ｘ方向に移動可能である。
【００２５】
ミラーユニット２７のケーシング３２の内部空間３２ｅには、反射光学系３７が収容されている。本実施形態における反射光学系３７は、いずれも平面ミラーであるケーシング３２の基部３２ａに固定された２枚のミラー３８Ａ，３８Ｂを備える。ミラー３８Ａ，３８Ｂの反射面はいずれも上向きである。
【００２６】
図２Ａ及び図３Ａに示すように、ミラーユニット２７が退避位置にあるときには、ミラー３８Ａ，３８Ｂの反射面は撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野から相対的に退避している（撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野に介在しない）。従って、図３Ａにおいて、一点鎖線Ａ１で示すように、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの撮像の光軸は、折れ曲がることなく真っ直ぐに斜め下向きに延びる。撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの焦点距離は、ミラーユニット２７が退避位置にあるときに、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの下方に配置されている撮像対象４１上の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの軸線が交差する位置である撮像位置４２に焦点深度内で焦点が合うように設定されている。後述するように、撮像対象４１は部品供給部６又は基板保持テーブル４上の基板１０１であり、前者の場合の撮像位置４２は部品供給位置６ａで、後者の場合の撮像位置４２は実装位置１０１ａである。なお、ミラーユニット２７の内部空間３２ｅに吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃが配置されない位置としてミラーユニット２７の退避位置を説明したが、撮像対象の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対して配置されないような領域に位置している場合もミラーユニット２７の退避位置に含まれる。
【００２７】
図２Ｂ、図２Ｃ、及び図３Ｂを参照すると、ミラーユニット２７が吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃのいずれかの進入位置にあるときには、ミラーユニット２７のミラー３８Ａ，３８Ｂの反射面は対応する撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野内に相対的に進入する。そのため、図３Ｂにおいて一点鎖線Ａ２で示すように、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの撮像の光軸が折れ曲げられ、吸着ノズル１１（１１Ａ〜１１Ｃ）の先端面１１ａに向けられる。撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃ側から撮像の光軸Ａ２をたどると、まず、斜め下向きである光軸Ａ２はミラー３８Ａの反射面での反射により概ね水平方向（−Ｙ方向）となってミラー３８Ｂの反射面に進入する。そして、ミラー３８の反射面のうち吸着ノズル１１（１１Ａ〜１１Ｃ）の軸線が交差する位置で反射されることで、概ね水平方向の撮像の光軸Ａ２が鉛直方向上向き（＋Ｚ方向）となって吸着ノズル１１（１１Ａ〜１１Ｃ）の先端面１１ａに向かう。ミラー３８Ａ，３８Ｂの位置及び姿勢は、ミラーユニット２７が進入位置となったときに、吸着ノズル１１（１１Ａ〜１１Ｃ）の先端面１１ａ（先端面１１ａに部品１００が吸着保持されているときには部品１００）に対して焦点深度内で撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの焦点が合うように設定されている。
【００２８】
本実施形態におけるミラー３８Ａ，３８Ｂの反射面の寸法及び形状は、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃのうちの１個についてのみ進入位置となるように設定している。つまり、ミラーユニット２７がいずれかの吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対して進入位置であるとき、ミラー３８Ａ，３８Ｂの反射面はその吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対応する撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野に対して相対的に進入して撮像の光軸を折り曲げるが、それ以外の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対応する撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野には進入しない。例えば、ミラーユニット２７が吸着ノズル１１Ａについて進入位置にあるとき、ミラー３８Ａ，３８Ｂの反射面は撮像カメラ２３Ａの視野に進入して撮像の光軸を折り曲げるが、残りの撮像カメラ２３Ｂ，２３Ｃの視野には進入しない。
【００２９】
実装ヘッド２のヘッド本体２２には、基板１００に設けられている基板マークを撮像するため下向きの視野を有する撮像カメラ４３が備えられている。現像カメラ４３は、ミラーユニット２７が退避位置及び進入位置のいずれにあっても視野が遮られない位置に固定されている。
【００３０】
次に、撮像カメラ２３Ａ〜２３による撮像に着目して部品実装装置の動作を説明する。
【００３１】
基板搬送部５により搬入された基板１０１が基板保持テーブル４に保持された後、ヘッド位置決め装置３によりＸＹ方向に移動することで、実装ヘッド２が基板１０１の上方に移動する。実装ヘッド２の撮像カメラ４３が基板１０１の基板マークを撮像し、得られた画像に基づいて、制御部１２が基板１０１の位置及び姿勢を認識する。
【００３２】
次に、実装ヘッド２は部品供給部６の上方へ移動する。続いて、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃが順次いずれかの部品供給位置６ａに位置決めされる。吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃが部品供給位置６ａに位置決めされた時点で、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃにより部品供給位置６ａにある部品１００（吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃで吸着保持しようとしている部品１００）が撮像される。具体的には、図２Ａ及び図３Ａに示すように、ミラーユニット２７は退避位置に移動し、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの撮像の光軸Ａ１は折れ曲がりのない斜め下向きの直線となり、この状態で部品供給位置６ａにある部品１００が撮像される。制御部１２は、得られた画像に基づいて部品１００の位置及び姿勢を認識し、さらに認識結果に基づいて必要に応じてヘッド位置決め装置３による吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの部品１００に対する位置等の補正を実行する。その後、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃは部品吸着位置６ａの部品１００に先端面１１ａが当接するまでＺ方向に降下し、吸着保持を開始した後Ｚ方向に上昇する。
【００３３】
すべての吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに部品１００が吸着保持された後、あるいは吸着ノズル１１（１１Ａ〜１１Ｃ）に部品１００が吸着される毎に、撮像カメラ２３（２３Ａ〜２３Ｃ）により吸着ノズル１１（１１Ａ〜１１Ｃ）に吸着保持された部品１００が撮像される。具体的には、ミラー駆動機構３６で駆動されたミラーユニット２７が図２Ａに示す退避位置から図において右側（＋Ｘ方向）に移動しつつ、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対して順次１個ずつに進入位置となり、進入位置となった吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに吸着保持された部品１００を下面から撮像する。例えば、図２Ｃ及び図３Ｂに示すように、ミラーユニット２７が吸着ノズル１１Ｃに対して進入位置となると、反射光学系３７のミラー３８Ａ，３８Ｂが撮像カメラ２３Ｃの視野に進入することで撮像の光軸Ａ２が折り曲げられ吸着ノズル１１Ｃの先端面１１ａに吸着保持された部品１００の下面に向けられる。制御部１２は得られた画像に基づいて吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに吸着保持された部品１００の姿勢等を認識し、必要に応じて吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃをそれ自体の軸線回り（Ｚ軸回り）に回転させて部品１００の姿勢を補正する。また、制御部１２は認識した部品１００の姿勢等が補正できないものである場合、図示しない部品廃棄部へ移動して当該部品１００を廃棄する。
【００３４】
次に、実装ヘッド２は基板保持テーブル４の保持された基板１０１の上方に移動する。続いて、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに吸着保持された部品１００が基板１０１上の対応する実装位置１０１ａに対して位置決めされ、位置決め後にその実装位置１０１ａに実装される。
【００３５】
部品１００の実装位置１０１ａに対する位置決めから実装までの動作を、吸着ノズル１１Ａを例に具体的に説明する。まずヘッド位置決め装置３により実装ヘッド２がＸＹ方向に移動することで、吸着ノズル１１Ａに吸着保持された部品１００が対応する実装位置１０１ａに対して位置決めされる。この位置決め後、撮像カメラ２３Ａにより実装位置１０１ａ、より具体的には実装位置１０１ａにある認識マーク、電極、バンプ、あるいははんだボール等が撮像される。この実装位置１０１ａの撮像の際には、ミラーユニット２７が退避位置（図２Ａ及び図３Ａ）となり、反射光学系３７のミラー３８Ａ，３８Ｂが撮像カメラ２３Ａの視野から相対的に退避する。制御部１２は得られた画像に基づいて認識マーク、電極、バンプ、あるいははんだボール等の位置及び形状を認識し、さらに認識結果に基づいて必要に応じて吸着ノズル１１Ａに吸着保持された部品１００の実装位置１０１ａに対する位置等の補正を実行する。次に、吸着ノズル１１Ａが降下して実装位置１０１ａに部品を実装する。部品１００の実装後、撮像カメラ２３Ａは再び実装位置１０１ａを撮像する。制御部１２は得られた画像に基づいて実装位置１０１ａに実装済みの部品１００の姿勢等を認識し、認識に結果に基づいて実装状態の良否判定や判定結果に応じたエラー処理等の必要な処理を実行する。
【００３６】
すべの吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃについて部品１００の実装が完了した後、実装ヘッド２は再び部品供給部６へ移動し、前述した吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃによる部品１００の吸着保持を繰り返す。実装ヘッド２が実装完了後に部品供給部６へ移動するまでの間に、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃにより吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃが先端面１１ａ側から撮像される。具体的には、ミラー駆動機構３６で駆動されたミラーユニット２７が図２Ａに示す退避位置から図において右側（＋Ｘ方向）あるいは左側（−Ｘ方向）に移動しつつ、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対して順に進入位置となり、進入位置となった吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃを撮像する。制御部１２は得られた画像から吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃにはんだ詰まり、実装されない部品１００の存在の有無等を認識し、認識結果に応じて必要なエラー処理を実行する。
【００３７】
基板１０１のすべての実装位置１０１ａに対する部品１００の実装が完了するまで、以上の動作が繰り返される。すべての部品１００の実装が完了した基板１０１は基板搬送部５によって基板保持部４から搬出される。
【００３８】
本実施形態の部品実装装置１では、ミラーユニット２７が進入位置と退避位置に移動することで、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの先端面及び吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに保持された部品１００に加え、部品供給位置６ａ及び実装位置１０１ａ（部品１００を実装する前及び部品１００を実装後）を、共通の撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃで撮像可能である。つまり、これらの撮像対象毎に別個の撮像カメラを設ける必要がなく、部品実装装置１の構成を簡易化できる。吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの先端面１１ａ及び／又はそれに保持された部品１００と、部品供給位置６ａ及び／又は実装位置１０１ａとの両方を撮像することで、実装状態の良否判定の精度や、実装不良の原因解析の精度を向上できる。以上のように、本実施形態の部品実装装置１は、簡易な構成でありながら、実装状態の良否判定等の精度向上による実装品質向上を実現できる。
【００３９】
本実施形態の部品実装装置１が備えるミラーユニット２７は、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対して順次１個ずつに進入位置となり、進入位置となった吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに吸着保持された部品１００を下面から撮像する。つまり、反射光学系３７を構成するミラー３８Ａ，３８Ｂの寸法及び形状は、すべての撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野に進入するように設定する必要がなく、これらに対して順次１個ずつ視野に進入するように設定すればよい。その結果、ミラー３８Ａ，３８Ｂとして小型のミラーを使用すればよくミラーユニット２７を小型軽量化できる。
【００４０】
（第２実施形態）
図４及び図５は、本発明の第２実施形態に係る部品実装装置１を示す。本実施形態における実装ヘッド２はすべての吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに共通の１個の可動の撮像カメラ２３を備える。
【００４１】
実装ヘッド２のヘッド本体２２にはＸ方向に延びる互いに平行なガイドレール５１Ａ，５１Ｂが設けられている。これらのガイドレール５１Ａ，５１Ｂには、ガイドブロック５２Ａ，５２ＢがＸ方向に進退可能にそれぞれ係合している。これらのガイドブロック５２Ａ，５２Ｂにはキャリッジプレート５３が固定されている。先端に撮像カメラ２３を備えるカメラブラケット２４の基端はキャリッジプレート５３に固定されている。キャリッジプレート５３は例えばリニアモータである駆動機構５４によりガイドレール５１Ａ，５１Ｂに沿ってＸ方向に進退移動し、それによって撮像カメラ２３がＸ方向に移動する。
【００４２】
本実施形態における撮像カメラ２３はミラーユニット２７と同様にＸ方向に移動する。具体的には、撮像カメラ２３はミラーユニット２７と同期してＸ方向に移動し、ミラーユニット２７が吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対して順次１個ずつ進入位置になるのと同時に撮像カメラ２３も吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに順次１個ずつ移動し、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの先端面１１ａやそれに吸着された部品１００を撮像する。または、ミラーユニット２７が吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対して順次１個ずつ進入位置し、ミラーユニット２７の移動に続いて、ミラーユニット２７が進入位置に位置している吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃへ撮像カメラ２３が移動することで、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの先端面１１ａやそれに吸着された部品１００の撮像を実行してもよい。あるいは、撮像カメラ２３が吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対して順次１個ずつ移動し、撮像カメラ２３の移動に続いて、撮像カメラ２３が位置している吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃへミラーユニット２７が位置することで、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの先端面１１ａやそれに吸着された部品１００を撮像を実行してもよい。要するに、ミラーユニット２７と撮像カメラ２３は、同期して移動してもよいし、一方が他方よりも先に移動してもよい。本実施形態のように可動式の撮像カメラ２３を採用することで、撮像カメラの台数を低減でき、特に吸着ノズルの本数が多い場合に部品実装装置１の構造の簡易化とコスト低減を図ることができる。
【００４３】
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
（第３実施形態）
図６Ａから図７は、本発明の第３実施形態に係る部品実装装置１を示す。本実施形態における実装ヘッド２のヘッド本体２２の下端付近には、Ｙ方向（図６Ａ及び図Ｂにおいて左側で、図７において紙面手前側）に突出する板状のレールブラケット６１が設けられている。レールブラケット６１はＸビーム１４の下方まで延びている。ヘッド本体２２及びレールブラケット６１の下面にはＹ方向に延びる互い平行なガイドレール６２Ａ，６２Ｂが設けられている。これらのガイドレール６２Ａ，６２Ｂには、ガイドブロック６３Ａ，６３ＢがＹ方向に進退可能にそれぞれ係合している。これらのガイドブロック６３Ａ，６３Ｂにミラーユニット２８のケーシング６４が懸架されている。
【００４５】
本実施形態におけるミラーユニット２７のケーシング６４は、概ねＸＹ平面に拡がる板状の基部６４ａと、この基部６４ａの後端側（図６Ａ及び図６Ｂにおいて右端側）から上向きに突出する支持壁６４ｂを備える。また、支持壁６４ｂの上端側からＹ方向に突出する一対の腕部６５ｃ，６５ｄが設けられている。腕部６５ｃ，６５ｄの基端側にガイドブロック６３Ａが固定され、腕部６５ｃ，６５ｄの先端側にガイドブロック６３Ｂが固定されている。
【００４６】
ミラーユニット２７はミラー駆動機構３６によってガイドレール６２Ａ，６２Ｂに沿ってＹ方向に進退移動する。具体的には、ミラーユニット２７は、図６Ａに示す進入位置と、図６Ｂに示すようにＸビーム１４の下方の退避位置との間で可能である。つまり、本実施形態におけるミラーユニット２７は吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｂの並び方向であるＸ方向と直交する方向に移動することで、進入位置と退避位置とに移動する。
【００４７】
ミラーユニット２７のケーシング６４に収容された反射光学系３７は、個々の吸着ノズ１１Ａ〜１１Ｃ毎に２枚のミラー３８Ａ，３８Ｂを備える。
【００４８】
図６Ａに示すように、ミラーユニット２７が進入位置となると、すべての吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃについて撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野に相対的に進入し、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの撮像の光軸は一点鎖線Ａ２で示すように折れ曲げられ、吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃの先端面１１ａに向けられる。つまり、ミラーユニット２７が進入位置となると、すべての吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃについて先端面１１ａやそれに吸着された部品１００を対応する撮像する撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃで撮像可能となる。つまり、ミラーユニット２７が進入位置となると、一度に複数の吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃについて先端面１１ａやそれに吸着された部品１００の撮像が可能となる。
【００４９】
一方、図６Ｂに示すように、ミラーユニット２７が退避位置となると、いずれの吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃについても２枚のミラー３８Ａ，３８Ｂは撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの視野から相対的に退避し、撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃの撮像の光軸は、一点鎖線Ａ１で示すように真っ直ぐに斜め下向きに延び、撮影対象（部品供給部６，基板１０１）の撮像位置４２（部品供給位置６ａ，実装位置１０１ａ）に達する。
【００５０】
本実施形態では、ミラーユニット２７は吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｂの並び方向であるＸ方向と直交する方向に移動することで、進入位置と退避位置とに移動し、退避位置におけるミラーユニット２７はＸビームス１４の下方に位置する。従って、図７に最も明瞭に示されているように、退避位置を確保するために実装ヘッド２のヘッド本体２２からＸ方向（幅方向）に突出させてガイドレールを設ける必要がなく、実装ヘッド２のＸ方向の寸法を小型化できる。実施ヘッド２のＸ方向の寸法小型化により、基板１０１の搬送方向（ライン長さ方向）の部品実装装置１を寸法の小型化を図ることができる。
【００５１】
本実施形態では、図６Ａ及び図６Ｂに示すように吸着ノズル１１（１１Ａ〜１１Ｃ）はＸ方向に対して１列に配置されているが、実装ヘッド２はＸ方向に対して２列に配置された吸着ノズルを備えてもよい。
【００５２】
第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
本発明は前記実施形態に限定されず、以下に例示的に列挙するように種々の変形が可能である。
【００５４】
第１及び第２実施形態では吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃと撮像カメラ２３Ａ〜２３Ｃに対してミラーユニット２７を移動させ、第２実施形態では吸着ノズル１１Ａ〜１１Ｃに対してミラーユニット２７と撮像カメラ２３を移動させている。しかし、ミラーユニット２７に対して吸着ノズル１１（１１Ａ〜１１Ｃ）を撮像カメラ２３（２３Ａ〜２３Ｃ）と共に移動させてもよい。この場合、吸着ノズル１１（１１Ａ〜１１Ｃ）が撮像カメラ２３（２３Ａ〜２３Ｃ）と共にミラーユニット２７に対して配置されると、撮像カメラ２３の視野にミラーユニット２７のミラー３８Ａ，３８Ｂの反射面が相対的に進入し、吸着ノズル１１の先端面１１ａやそれに吸着された部品１００が撮像カメラ２３によって撮像される。また、いずれの吸着ノズル１１もミラーユニット２７に対して配置されていないときには、ミラーユニット２７のミラー３８Ａ，３８Ｂの反射面がいずれの撮像カメラ２３の視野から相対的に退避し、実装位置１０１ａや部品供給位置６ａ（あるいはこれらの位置の部品１００）が撮像カメラ２３によって撮像される。
【００５５】
ミラーユニットが備える反射光学系の構成は実施形態のものに限定されず、３枚以上のミラーを備えてもよく、その逆に２以上の反射面を１枚のミラーの角度の異なる領域により構成してもよい。また、ミラーの反射面は、平面に限らず、凹面又は凸面でもよい。前記実施形態におけるミラーユニットは、いずれも直線移動により進入位置と退避位置に移動する。しかし、ミラーユニットは水平面又はそれに対して傾斜する面内で、旋回ないし回転により進入位置と退避位置とに移動してもよい。さらに、ミラーユニットは、２以上の直線及び／又は曲線の組合せの経路の移動曲線の組合せで構成された移動経路上を移動することで、進入位置と退避位置の間を移動するものでもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１  部品実装装置
２  実装ヘッド
３  ヘッド位置決め装置
４  基板保持テーブル
５  基板搬送部
６  部品供給部
６ａ  部品供給位置
７  基台
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  吸着ノズル
１１ａ  先端面
１２  制御装置
１３  Ｘ方向直動ガイド
１４  Ｘビーム
１５  Ｙ方向直動ガイド
１６Ａ，１６Ｂ  Ｙビーム
１８  Ｘ方向駆動機構
１９  Ｙ方向駆動機構
２１  キャリッジプレート
２２  ヘッド本体
２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ  撮像カメラ
２４  カメラブラケット
２５  照明装置
２７  ミラーユニット
２８  レールブラケット
２９Ａ，２９Ｂ  ガイドレール
３０Ａ，３０Ｂ  ガイドブロック
３２  ケーシング
３２ａ  基部
３２ｂ，３２ｃ  支持柱
３２ｄ  支持壁
３２ｅ  内部空間
３３  前面開口
３４Ａ，３４Ｂ  側面開口
３６  ミラー駆動機構
３７  反射光学系
３８Ａ，３８Ｂ  ミラー
４１  撮像対象
４２  撮像位置
４３  撮像カメラ
５１Ａ，５１Ｂ  ガイドレール
５２Ａ，５２Ｂ  ガイドブロック
５３  キャリッジプレート
６１  レールブラケット
６２Ａ，６２Ｂ  ガイドレール
６３Ａ，６３Ｂ  ガイドブロック
６４  ケーシング
１００  部品
１０１  基板
１０１ａ  実装位置
【図１】
2012026101.tif 000003
【図２Ａ】
2012026101.tif 000004
【図２Ｂ】
2012026101.tif 000005
【図２Ｃ】
2012026101.tif 000006
【図３Ａ】
2012026101.tif 000007
【図３Ｂ】
2012026101.tif 000008
【図４】
2012026101.tif 000009
【図５】
2012026101.tif 000010
【図６Ａ】
2012026101.tif 000011
【図６Ｂ】
2012026101.tif 000012
【図７】
2012026101.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月25日(2012.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を先端に吸着して保持する吸着ノズルを備え、部品供給位置に配置された前記部品を前記吸着ノズルで保持して上下動により基板上の実装位置に実装する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドに備えられ、前記吸着ノズルに対して下方の撮像位置を直接撮像可能になるように、撮像の光軸が前記上下動の方向に対して傾斜して斜め下方に直線に延びている撮像装置と、
複数の反射面を備え、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して前記撮像の光軸を屈折させ、それによって前記撮像装置が前記吸着ノズルの先端と前記吸着ノズルに保持された部品の少なくともいずれか一方を撮影可能となる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避し、それによって前記撮像の光軸が前記反射面を介することなく斜め下方に直線に延びるようにし、前記撮影装置が前記撮像位置に位置した前記部品供給位置と前記実装位置の少なくともいずれか一方を直接撮像可能となる退避位置とに移動する、前記実装ヘッドに備えられたミラーユニットと
を備える部品実装装置。
【請求項２】
前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、
前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで前記進入位置と前記退避位置に移動する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのうちの１個について前記進入位置となる寸法及び形状を備え、
前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで、前記複数の吸着ノズルに対して順次１個ずつ前記進入位置となる、請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、
前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に対して交差する方向に移動することで前記進入位置と前記退避位置とに移動する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記実装ヘッドはＸ方向に移動可能にＸビームに支持され、前記吸着ノズルの並び方向はこのＸ方向を向いており、
前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのすべてについて同時に前記進入位置となる寸法及び形状を備え、
前記ミラーユニットは、前記退避位置では前記Ｘビームの下方に位置する、請求項４に記載の部品実装装置。
【請求項６】
部品供給位置に配置された部品を実装ヘッドに備えられた吸着ノズルの先端に吸着保持し、上下動により基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、
前記実装ヘッドに、撮像装置とミラーユニットとを設け、前記撮像装置は、前記吸着ノズルに対して下方の撮像位置を直接撮影可能となるように、撮像の光軸が前記上下動の方向に対して傾斜して斜め下方に直線で延び、前記ミラーユニットは、複数の反射面を備え、これら複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して撮像装置の撮像の光軸を屈折させる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避する退避位置とに移動可能であり、
前記部品供給での部品の保持後に前記実装ヘッドが前記実装位置に向かうときの前記吸着ノズルに保持された部品、及び前記実装位置への前記部品の実装後に前記実装ヘッドが前記部品供給位置に戻るときの吸着ノズルの先端のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記進入位置に移動させて前記撮像装置で撮像し、
前記撮像位置に位置した、前記部品供給位置にある前記部品、前記部品を実装する前の前記基板の前記実装位置、及び前記部品を実装した後の前記基板の前記実装位置のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記退避位置に移動させ、それによって前記撮像の光軸が前記反射面を介することなく斜め下方に直線に延びるようにすることで、前記撮像装置で直接撮像する、部品実装方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
法を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
［０００６］
本発明の第１の態様は、部品を先端に吸着して保持する吸着ノズルを備え、部品供給位置に配置された前記部品を前記吸着ノズルで保持して上下動により基板上の実装位置に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドに備えられ、前記吸着ノズルに対して下方の撮像位置を直接撮像可能になるように、撮像の光軸が前記上下動の方向に対して傾斜して斜め下方に直線に延びている撮像装置と、複数の反射面を備え、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して前記撮像の光軸を屈折させ、それによって前記撮像装置が前記吸着ノズルの先端と前記吸着ノズルに保持された部品の少なくともいずれか一方を撮影可能となる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避し、それによって前記撮像の光軸が前記反射面を介することなく斜め下方に直線に延びるようにし、前記撮影装置が前記撮像位置に位置した前記部品供給位置と前記実装位置の少なくともいずれか一方を直接撮像可能となる退避位置とに移動する、前記実装ヘッドに備えられたミラーユニットとを備える部品実装装置を提供する。
［０００７］
ミラーユニットが進入位置と退避位置に移動することで、吸着ノズルの先端及び／又は吸着ノズルに保持された部品と、部品供給位置及び／又は実装位置との両方を、共通の撮像装置で撮像可能である。つまり、これらの撮像対象毎に別個の撮像装置を設ける必要がなく、部品実装装置の構成を簡易化できる。吸着ノズルの先端及び／又は吸着ノズルに保持された部品と、部品供給位置及び／又は実装位置との両方を撮像することで、実装状態の良否判定の精度や、実装不良の原因解析の精度を向上できる。
［０００８］
具体的には、前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで前記進入位置と前記退避位置に移動する。
［０００９］
この場合、前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのうちの１個について前記進入位置となる寸法及び形状を備え、前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで、前記複数の吸着ノズルに対して順次１個ずつ前記進入位置となることが好ましい。この構成により、ミラーユニットを小型軽量化できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
［００１０］
代案としては、前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に対して交差する方向に移動することで前記進入位置と前記退避位置とに移動する。
［００１１］
前記実装ヘッドはＸ方向に移動可能にＸビームに支持され、前記吸着ノズルの並び方向はこのＸ方向を向いており、前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのすべてについて同時に前記進入位置となる寸法及び形状を備え、前記ミラーユニットは、前記退避位置では前記Ｘビームの下方に位置することが好ましい。この構成により、実装ヘッドのＸ方向の寸法を小型化できる。
［００１２］
本発明の第２の態様は、部品供給位置に配置された部品を実装ヘッドに備えられた吸着ノズルの先端に吸着保持し、上下動により基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、前記実装ヘッドに、撮像装置とミラーユニットとを設け、前記撮像装置は、前記吸着ノズルに対して下方の撮像位置を直接撮影可能となるように、撮像の光軸が前記上下動の方向に対して傾斜して斜め下方に直線で延び、前記ミラーユニットは、複数の反射面を備え、これら複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して撮像装置の撮像の光軸を屈折させる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避する退避位置とに移動可能であり、前記部品供給での部品の保持後に前記実装ヘッドが前記実装位置に向かうときの前記吸着ノズルに保持された部品、及び前記実装位置への前記部品の実装後に前記実装ヘッドが前記部品供給位置に戻るときの吸着ノズルの先端のうちの少なくとちいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記進入位置に移動させて前記撮像装置で撮像し、前記撮像位置に位置した、前記部品供給位置にある前記部品、前記部品を実装する前の前記基板の前記実装位置、及び前記部品を実装した後の前記基板の前記実装位置のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記退避位置に移動させ、それによって前記撮像の光軸が前記反射面を介することなく斜め下方に直線に延びるようにすることで、前記撮像装置で直接撮像する、部品実装方法を提供する。
発明の効果
［００１３］
本発明の部品実装装置及びその方法によれば、ミラーユニットが進入位置と退避位置に移動することで、吸着ノズルの先端及び／又は吸着ノズルに保持された部品と、部品供給位置及び／又は実装位置との両方を共通の撮像装置で撮像可能であるので、簡易な構成でありながら、実装状態の良否判定等
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月10日(2012.9.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の第１の態様は、部品を先端に吸着して保持する吸着ノズルを備え、部品供給位置に配置された前記部品を前記吸着ノズルで保持して上下動により基板上の実装位置に実装する実装ヘッドと、前記実装ヘッドに備えられ、前記吸着ノズルに対して下方の撮像位置を直接撮像可能になるように、撮像の光軸が前記上下動の方向に対して傾斜して斜め下方に直線に延びている撮像装置と、複数の反射面を備え、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して前記撮像の光軸を屈折させ、それによって前記撮像装置が前記吸着ノズルの先端と前記吸着ノズルに保持された部品の少なくともいずれか一方を撮影可能となる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避し、それによって前記撮像の光軸が前記反射面を介することなく斜め下方に直線に延びるようにし、前記撮影装置が前記撮像位置に位置した前記部品供給位置と前記実装位置の少なくともいずれか一方を直接撮像可能となる退避位置とに移動する、前記実装ヘッドに備えられたミラーユニットとを備える部品実装装置を提供する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の第２の態様は、部品供給位置に配置された部品を実装ヘッドに備えられた吸着ノズルの先端に吸着保持し、上下動により基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、前記実装ヘッドに、撮像装置とミラーユニットとを設け、前記撮像装置は、前記吸着ノズルに対して下方の撮像位置を直接撮影可能となるように、撮像の光軸が前記上下動の方向に対して傾斜して斜め下方に直線で延び、前記ミラーユニットは、複数の反射面を備え、これら複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して撮像装置の撮像の光軸を屈折させる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避する退避位置とに移動可能であり、前記部品供給での部品の保持後に前記実装ヘッドが前記実装位置に向かうときの前記吸着ノズルに保持された部品、及び前記実装位置への前記部品の実装後に前記実装ヘッドが前記部品供給位置に戻るときの吸着ノズルの先端のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記進入位置に移動させて前記撮像装置で撮像し、前記撮像位置に位置した、前記部品供給位置にある前記部品、前記部品を実装する前の前記基板の前記実装位置、及び前記部品を実装した後の前記基板の前記実装位置のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記退避位置に移動させ、それによって前記撮像の光軸が前記反射面を介することなく斜め下方に直線に延びるようにすることで、前記撮像装置で直接撮像する、部品実装方法を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を先端に吸着して保持する吸着ノズルを備え、部品供給位置に配置された前記部品を前記吸着ノズルで保持して上下動により基板上の実装位置に実装する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドに備えられ、前記吸着ノズルに対して下方の撮像位置を直接撮像可能になるように、撮像の光軸が前記上下動の方向に対して傾斜して斜め下方に直線に延びている撮像装置と、
複数の反射面を備え、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して前記撮像の光軸を屈折させ、それによって前記撮像装置が前記吸着ノズルの先端と前記吸着ノズルに保持された部品の少なくともいずれか一方を撮影可能となる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避し、それによって前記撮像の光軸が前記反射面を介することなく斜め下方に直線に延びるようにし、前記撮像装置が前記撮像位置に位置した前記部品供給位置と前記実装位置の少なくともいずれか一方を直接撮像可能となる退避位置とに移動する、前記実装ヘッドに備えられたミラーユニットと
を備える部品実装装置。
【請求項２】
前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、
前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで前記進入位置と前記退避位置に移動する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのうちの１個について前記進入位置となる寸法及び形状を備え、
前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に沿って移動することで、前記複数の吸着ノズルに対して順次１個ずつ前記進入位置となる、請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記実装ヘッドに複数の前記吸着ノズルが一方向に並んで配置され、
前記ミラーユニットは、前記吸着ノズルの並び方向に対して交差する方向に移動することで前記進入位置と前記退避位置とに移動する、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記実装ヘッドはＸ方向に移動可能にＸビームに支持され、前記吸着ノズルの並び方向はこのＸ方向を向いており、
前記反射面は、前記複数の吸着ノズルのすべてについて同時に前記進入位置となる寸法及び形状を備え、
前記ミラーユニットは、前記退避位置では前記Ｘビームの下方に位置する、請求項４に記載の部品実装装置。
【請求項６】
部品供給位置に配置された部品を実装ヘッドに備えられた吸着ノズルの先端に吸着保持し、上下動により基板上の実装位置に実装する部品実装方法であって、
前記実装ヘッドに、撮像装置とミラーユニットとを設け、前記撮像装置は、前記吸着ノズルに対して下方の撮像位置を直接撮影可能となるように、撮像の光軸が前記上下動の方向に対して傾斜して斜め下方に直線で延び、前記ミラーユニットは、複数の反射面を備え、これら複数の反射面が前記撮像装置の視野に対して相対的に進入して撮像装置の撮像の光軸を屈折させる進入位置と、前記複数の反射面が前記撮像装置の視野から退避する退避位置とに移動可能であり、
前記部品供給での部品の保持後に前記実装ヘッドが前記実装位置に向かうときの前記吸着ノズルに保持された部品、及び前記実装位置への前記部品の実装後に前記実装ヘッドが前記部品供給位置に戻るときの吸着ノズルの先端のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記進入位置に移動させて前記撮像装置で撮像し、
前記撮像位置に位置した、前記部品供給位置にある前記部品、前記部品を実装する前の前記基板の前記実装位置、及び前記部品を実装した後の前記基板の前記実装位置のうちの少なくともいずれか１つを、前記ミラーユニットを前記退避位置に移動させ、それによって前記撮像の光軸が前記反射面を介することなく斜め下方に直線に延びるようにすることで、前記撮像装置で直接撮像する、部品実装方法。
【国際調査報告】
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